Chemische Formel: | CaSO4 |
Farbe: | farblos, weiß, grau. |
Transparenz: | durchsichtig bis durchscheinend. |
Härte: | 2 |
Dichte: | |
Glanz: | |
Strich: | weiß |
Crystal System: |
Es gibt ein Gestein, das hat die chemische Formel CaSO4 und wird von Chemikern gemeinhin als Kalziumsulfat bezeichnet. Es handelt sich dabei um eine recht merkwürdige Substanz, die in der Lage ist, eine gewisse Menge an Wasser zu speichern. Im Gegensatz zu porösem Sandstein wird das Wasser jedoch nicht in den Poren eingeschlossen, sondern das Gestein absorbiert das Wasser und verändert dabei seine chemische Formel und einige physikalische Eigenschaften. Die wichtigste Änderung ist wohl, dass sich sein Volumen deutlich vergrössert, entsprechend nimmt sein spezifisches Gewicht ab. Das wasserlose Gestein wird Anhydrit (lateinisch: „ohne Wasser“) genannt, das wasserhaltige Gips.
Anhydrit ist ein Sedimentgestein, das in der Regel durch die Verdunstung von Meerwasser in großen Senken, vor allem in ariden Gebieten, entsteht. Dabei bilden sich abwechselnd Schichten aus Gips und Salz. Beim Verdunsten des Wassers fällt zuerst der Kalk aus, dann der Gips und schließlich die diversen Salze wie Kochsalz und Kalisalz. Man spricht dabei von einer Evaporitserie, oder einfach von einer Serie, wenn frisches Meerwasser in die Senke eindringt, beginnt die Serie von vorne. Am Schluss befinden sich viele derartige Serien übereinander. Der Gips, der dabei abgelagert wurde, ist wasserhaltig, verdient also den Namen Gips. Während der Diagenese, wenn die Temperatur ansteigt, verlässt das Wasser den Gips und er wird in Anhydrit umgewandelt. Wenn dieser Anhydrit jedoch, zum Beispiel durch Erosion, in die Nähe der Erdoberfläche kommt, und mit Grundwasser in Berührung kommt, wird er durch die Aufnahme von Wasser wieder in Gips umgewandelt. Daher kennen die meisten Menschen nur Gips.
Gips ist an der Erdoberfläche sehr selten. Das liegt an einer anderen Eigenschaft: Gips ist sehr gut wasserlöslich. Jeder weiß, dass sich Kochsalz leicht in Wasser auflöst, bei Gips geht das etwas langsamer, aber er löst sich ebenfalls, ohne weitere chemische Stoffe zu benötigen. Das ist ganz anders als beim Kalkstein, der erst durch die Kohlensäure im Wasser gelöst wird. Mit anderen Worten: Gips wird oft bereits im Untergrund aufgelöst, bevor er die Erdoberfläche erreicht. Wenn er es doch schafft, ist er in der Regel verkarstet. Gips hat also eine Bedeutung als verkarstungsfähiges Gestein und Höhlen in Gips werden folgerichtig Gipshöhlen genannt.
Eine weitere für uns wichtige Eigenschaft von Gips ist sein häufiges Auftreten als Speläothem, also als Höhlenmineral. Es ist relativ naheliegend, dass Gipshöhlen oft Gipsspeläotheme enthalten. Das ist ganz simpel: Gips wird vom Wasser gelöst, wodurch sich die Höhle bildet, ist das Wasser übersättigt wird derselbe Gips als Kristall wieder ausgefällt. Manchmal sind die Höhlen über sehr lange Zeit mit Grundwasser gefüllt, und es bilden sich Selenitkristalle.
Andere Höhlen, die zum Beispiel in Kalkstein liegen, enthalten manchmal ebenfalls eine große Menge an Gipsspeläothemen. Die Gründe dafür sind in der Regel Schwefelthermalquellen in den Höhlen und die chemische Ähnlichkeit von Kalkstein und Gips. Die Schwefelquellen sind die Lebensgrundlage für schwefelliebende Mikroorganismen, die in den Klüften leben. Diese Bakterien, die sich von Schwefel ernähren, produzieren verschiedene Stoffe wie Schwefelsäure. Diese Reaktion fördert die Höhlenbildung, da sie das Gestein korrodiert. Kalk und Kalzit werden in Gips umgewandelt, indem Schwefel hinzufügt wird. So kommt es, dass Kalkhöhlen Gipsmineralien in großer Menge enthalten können.
Das typische Gipsmineral ist Selenit. Es ist oft glasklar, und die Kristalle bilden manchmal große Platten. Diese Platten wurden früher für Glasfenster und Vitrinen verwendet. In Deutschland wurde es Marienglas genannt, da es auch zum Abdecken kleiner Marienbilder verwendet wurde.
Gips-Speleotheme können verschiedenste Formen annehmen, Kristalle die sehr lang werden können. Die größten derartigen Kristalle wurden in einer natürlichen Höhle in einem Bergwerk in Naica, Mexico, entdeckt. Sie waren über 10 m lang und hatten einen Durchmesser von einem halbe oder ganzen Meter. Daneben gibt es aber auch haar-ähnliche Formen, große Ansammlungen von kleineren Kristallen, die wie Kristallleuchter aussehen und viele andere Formen. Typisch ist die sehr weiße Farbe.